高三电学实验专题--测电源电动势和内阻.doc

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1、测电源电动势和内电阻学案一、伏安法1.实验原理；闭合电路欧姆定律E=U+Ir2.分类；外接法和内接法外接法内接法3数据处理（1）计算法求E、r：要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组，分别解出E、r值再求平均值．（2）作图法纵轴U表示路端电压，横轴表示闭合电路中的电流，由E=U+Ir得；U=E-Ir，U与I是一次函数，是一条倾斜的直线。方法一、作图法处理数据，(UI)值列表，在U-I图中描点，最后

2、由U-I图线求出较精确的E和r。①图线与纵轴交点为电动势E②图线与横轴的交点为短路电流③图线的斜率表示内电阻r＝27方法二、坐标轴平移干电池内阻较小时，U的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图7－5－1(甲)所示的状况，使下部大面积空间得不到利用．为此，可使纵坐标不从零开始而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)，如图7－5－1(乙)所示，并且把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减小．此时图线与横轴交点不表示短路电流而图线与纵轴的截距仍为电动势．要在直线上任取两个相距较远的点

3、，用r＝计算出电池的内阻r.图7－5－14误差分析本实验的误差分析对于（甲）电路，U值正确，I值偏小，I真=I测+Iv，Iv=U／Rv，U趋于零时，Iv也趋于零，关系图线见（甲）图。由图可知E测

4、用过一段时间的1号干电池．2．电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，电动势E27会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A．因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电．6、题型分析题型一、某同学在用电压表和电流表测干电池的电动势和内阻的实验中，得到的实验结果如下图所示，造成图线弯曲的原因最可能是（　D）A．伏特表内阻过小　　　　　　　　　B．安培表内阻过大　　C．变阻器阻值过大D．电源放电电流过大题型二、某实验小组利用如图7－5

5、－2所示电路测定一节电池的电动势和内电阻，备有下列器材：①待测电池，电动势约为1.5V(小于1.5V)②电流表，量程3mA③电流表，量程0.6A④电压表，量程1.5V⑤电压表，量程3V⑥滑动变阻器，0～20Ω⑦开关一个，导线若干(1)请选择实验中需要的器材________(填标号)．(2)按电路图将实物(如图7－5－3所示)连接起来．(3)小组由实验数据作出的UI图象如图7－5－4所示，由图象可求得电源电动势为________V，内电阻为________Ω.27图7－5－3　　　　　　　　图7－

6、5－4解析　(1)根据本实验的原理以及特点，所选器材是①③④⑥⑦；(2)根据电路图连接实物图时，一定要看清电路的结构，滑动变阻器的接线柱所在的位置，注意导线不能交叉；(3)电源的电动势是纵轴截距1.45V，内电阻r＝＝Ω＝2.9Ω.答案　(1)①③④⑥⑦(2)如图所示(3)1.45　2.9题型三、在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”实验中，某同学测得了七组数据（如下表）．(1)根据表中实验数据在图中作出I—U图线；从图线中得出，电源电动势E=V，内27电阻r=Ω.(2)若一位同学未画出图

7、线，只选用其中两组U和I的数据，根据公式E=U1+I1r和E=U2+I2r算出E和r，这样做可能得出误差很大的结果，则他选用其中第组和第组数据时算得的结果误差大．答案：(1)1.460.73(2)35（图线略）题型四、（测定干电池的电动势和内阻）用右图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：（a）电流表（量程0.6A、3A）；（b）电压表（量程3V、15V）（c

8、）定值电阻（阻值1、额定功率5W）（d）定值电阻（阻值10，额定功率10W）（e）滑动变阻器（阴值范围0--10、额定电流2A）（f）滑动变阻器（阻值范围0-100、额定电流1A）那么（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择V，电流表的量程应选择A；R0应选择的定值电阻，R应选择阻值范围是的滑动变阻器。（2）引起该实验系统误差的主要原因是。解析：由于电源是一节干电池（1.5V），所选量程为3V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几Ω27左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量